我看氫鍵像配位鍵

1、我看氫鍵像配位鍵按：最近在復習物質結構章節(jié)中，講解練習和近幾年高考試題中多次出現氫鍵，通過對氫鍵的研究筆者有所發(fā)現。氫鍵這部分內容是在 2001 年高中教材改版后新加的，在即將全省推行的新課程改革的物質的結構和性質中又有所強化，因此我們應該關注這部分新的內容，幫助學生分析，加深理解，以達到考試大綱的要求。由于氫鍵引起了物理化學性質的變化，觀察到，氫鍵概念的提出是在20世紀以后。氫鍵（Hydrogen19 世紀就已被大量Bond）是指發(fā)生在已經以共價鍵與其它原子鍵合的氫原子與另一個原子之間（ X-H Y ），是一種永久偶極之間的范德華力。通常發(fā)生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子 （ X 、Y ）都是電

2、負性較強的原子。氫鍵既可以是分子間氫鍵，也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol ，一般為 5-30kJ/mol ，比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小，但強于靜電引力。但氫鍵不是化學鍵。一、氫鍵的形成1、氫鍵形成的條件 與電負性很大的原子A形成強極性鍵的氫原子。較小半徑、較大電負性、含孤對電子、帶有部分負電荷的原子 B (F、O、N)典型的氫鍵中， X 和 Y 是電負性很強的 F、N 和 O 原子。但C、S、 Cl、 P 甚至 Br 和 I 原子在某些情況下也能形成氫鍵，但通常鍵能較低。碳在與數個電負性強的原子相連時也有可能產生氫鍵。 例如在氯仿 CHCl3 中，碳原子直接與三個

3、氯原子相連，氯原子周圍電子云密度較大，因而氫原子周圍即帶有部分正電荷，碳也因此參與了氫鍵的形成，扮演了質子供體的角色。芳香環(huán)、碳碳叁鍵或雙鍵在某些情況下都可作為電子供體，與強極性的 X-H （如 -O-H ）形成氫鍵。 表示氫鍵結合的通式氫鍵結合的情況如果寫成通式，可用 X H Y 表示。式中 X 和 Y 代表 F，O，N 等電負性大而原子半徑較小的非金屬原子。X 和 Y 可以是兩種相同的元素，也可以是兩種不同的元素。2、氫鍵的分類（1）、同種分子之間現以HF為例說明氫鍵的形成。在HF分子中，由于F的電負性（4.0）很大，共用電子對強烈偏向F 原子一邊，而H 原子核外只有一個電子，其電子云向F

4、 原子偏移的結果，使得它幾乎要呈質子狀態(tài)。這個半徑很小、無內層電子的帶部分正電荷的氫原子，使附近另一個HF 分子中含有孤電子對并帶部分負電荷的F 原子有可能充分靠近它，從而產生靜電吸引作用。 這個靜電吸引作用力就是所謂氫鍵。即 F-H.F 。（2）、不同種分子之間不僅同種分子之間可以存在氫鍵，某些不同種分子之間也可能形成氫鍵。例如NH3 與 H2O 之間。所以這就導致了氨氣在水中的驚人溶解度： 1 體積水中可溶解700 體積氨氣。3、氫鍵的特點：氫鍵具有飽和性和方向性氫鍵不同于范德華引力，它具有飽和性和方向性。由于氫原子特別小而原子 A 和 B 比較大，所以 A H 中的氫原子只能和一個 B

5、原子結合形成氫鍵。 同時由于負離子之間的相互排斥，另一個電負性大的原子 B就難于再接近氫原子。這就是氫鍵的飽和性。氫鍵具有方向性則是由于電偶極矩AH 與原子 B 的相互作用，只有當 A H-B 在同一條直線上時最強，同時原子B一般含有未共用電子對，在可能范圍內氫鍵的方向和未共用電子對的對稱軸一致， 這樣可使原子B 中負電荷分布最多的部分最接近氫原子，這樣形成的氫鍵最穩(wěn)定。二、氫鍵的強度氫鍵的牢固程度鍵強度也可以用鍵能來表示。粗略而言，氫鍵鍵能是指每拆開單位物質的量的 H Y 鍵所需的能量。氫鍵的鍵能一般在 42kJ mol-1 以下，比共價鍵的鍵能小得多，而與分子間力更為接近些。例如 , 水分

6、子中共價鍵與氫鍵的鍵能是不同的。而且，氫鍵的形成和破壞所需的活化能也小，加之其形成的空間條件較易出現，所以在物質不斷運動情況下，氫鍵可以不斷形成和斷裂。氫鍵鍵能大多在 25-40kJ/mol 之間。一般認為鍵能 40kJ/mol 的氫鍵則是較強氫鍵。曾經有一度認為最強的氫鍵是HF2? 中的 FH F?鍵，計算出的鍵能大約為169kJ/mol 。而事實上，用相同方法計算甲酸和氟離子間的 HCO2H F?氫鍵鍵能，結果要比 HF2?的高出大約 30kJ/mol 。常見氫鍵的氣態(tài)解離能數據， 單位為 kJ/mol 較弱中等較強 HSH SH2NCH NCHH2NH NH3MeOH OHMeHOH OH2716171922FH FHC